Всем привет! Я перезагружаюсь. Сегодня я расскажу вам об основных технологиях и многоуровневой архитектуре облачных вычислений, включая виртуализацию, программно-определяемые сети (SDN), распределенный анализ и обработку, распределенное хранилище, управление облачными сервисами и облачную безопасность. Понять роль и значение многоуровневой архитектуры облачных вычислений в оказании помощи предприятиям в миграции в облако и цифровой трансформации.

1. Основная технология облачных вычислений

облачные вычисления Основные технологии включают в себявиртуализация、Программное определение сети (SDN)、Распределенный анализ и обработка, распределенное хранение、Управление облачными сервисами и облачная безопасность。

1. Технология виртуализации

1.1 Обзор

виртуализациятехнология как аппаратнаявиртуализацияозначает,позволятьЗапускайте несколько независимых экземпляров операционной системы одновременно на одном физическом компьютере.。

преимущество：Сильная изоляция и гибкость => Каждая виртуальная машина может запускать свои собственные приложения и иметь собственную операционную систему и ресурсы.

Суммируя,виртуализация ТехнологияПутем создания виртуальной машины на физическом оборудовании,Добиться гибкого распределения вычислительных ресурсов.

1.2 Как понять?

Это не,Это почти Дабл Элевен,Платформам электронной коммерции, таким как Taobao и JD.com, приходится справляться с внезапным ростом числа посещений.,Можетпроходитьвиртуализациятехнология,Быстро увеличить ресурсы сервера,Обеспечить стабильную работу сайта. После прохождения пика трафика,Эти ресурсы также могут быть освобождены,избегать отходов。ЭтовиртуализациятехнологияданныйЭластичное масштабированиеспособность。

1.3 Контейнерная технология

Однако технология виртуализации не лишена проблем.

С итерацией версий,Проблемы совместимости между различными версиями постепенно стали кошмаром для эксплуатационного и обслуживающего персонала. поэтому,Контейнерная техникапоявился на свет。

Говоря о контейнерах, мы должны упомянутьDocker：

Docker обеспечивает «инкапсуляцию один раз и запуск где угодно» приложения и его операционной среды, упаковывая все ресурсы, необходимые для запуска программного обеспечения, в изолированный контейнер.

1.4 Как выбрать виртуальные машины и контейнеры?

Виртуальная машина из-заСильная изоляция и независимость, подходят для высоких требований безопасности.сцена。Контейнер основан на егоЛегкий и простой в развертывании, больше подходит для быстрой итерации и гибкого расширения.сцена。

Основные сценарии применения контейнерных технологий: автоматизация эксплуатации и обслуживания, а также эластичное расширение.

2. Программно-определяемая сеть (SDN)

Традиционные сетевые устройства часто закрыты, и их трудно программировать и контролировать.,иSDNтехнологияпроходитьРазделяет функции управления сетью и пересылки, чтобы обеспечить более гибкий метод управления сетевыми ресурсами.。

Как одна из основных технологий сетевого уровня облачных вычислений.,SDNЭто новый тип сетевой архитектуры.。этоОтделите управление сетью от традиционных аппаратных устройств и сосредоточьте его на едином контроллере.。

Контроллер похож на мозг сети, отвечающий за формулирование сетевых стратегий и управление потоком пакетов данных, в то время как устройства пересылки данных в сети становятся солдатами, которые выполняют приказы и отвечают только за обработку пакетов данных в соответствии с инструкциями контроллера. .обработка и пересылка.

преимущество：В архитектуре SDN => Просто отправив простые инструкции контроллеру через открытый интерфейс API, можно динамически настроить всю сеть.

Точно так же, как облачные вычисления объединяют вычислительные ресурсы и распределяют вычислительную мощность по требованию, SDN также реализует аналогичные изменения на сетевом уровне, делая сеть более интеллектуальной, гибкой и программируемой.

3. Распределенный анализ и обработка

3.1 Основной обзор

существоватьоблачные вычисленияна платформе,Часто требуется обрабатывать огромные объемы данных,Проходы обработки распределенного анализаРаспределение данных по нескольким узлам. параллельная обработка.,Значительно повышает скорость обработки данных.

Предположим, имеется большой текстовый файл, содержащий мнения множества людей, например «Кто-то прав» и «Кто-то неправ».

Итак, как посчитать количество правильных и неправильных мнений?

иметьФаза картирования (Mapping) и фаза сокращения (Reducing)два основных этапа,Каждый этап и связанная с ним конкретная реализация описаны ниже:

1) Этап картирования (Mapping)

Данные разделены и параллельны обработка,Разделить большие файлы на несколько файлов меньшего размера,Затем назначьте задачу сопоставления каждому небольшому файлу.,MappingОсновная цель задачи –Чтение входных данных и создание промежуточных пар ключ-значение.。Например, ключ может бытьrightилиwrong,Значение — это количество раз, которое оно встречается.

2) Этап перетасовки

включатьСортировка и переносдва шага。первый,Система сортирует выходные данные задачи карты.,Соедините значения с одинаковым ключом вместе,Эти отсортированные данные затем используются в качестве входных данных для задачи сокращения.

3) Стадия сокращения (Reducing)

Значения с одинаковым ключом объединяются,и выполнить окончательную обработку.

3.2 Функциональные особенности

Пять функциональных особенностей распределенного анализа:

1）параллельная обработка

Разбивая задачу на несколько подзадач для параллельной обработки, можно эффективно обрабатывать крупномасштабные данные и повышать эффективность обработки.

2）отказоустойчивость

При выходе узла из строя система распределенного анализа автоматически выполнит невыполненную задачу, чтобы обеспечить надежность обработки данных.

3）Масштабируемость

Системы распределенной аналитики можно легко масштабировать до крупномасштабных кластеров, чтобы справиться с растущими объемами данных.

4）абстрактное упрощение

Распределенный анализ абстрагирует сложность параллельной обработки, позволяя разработчикам больше сосредоточиться на бизнес-логике, не обращая внимания на основные детали параллельной обработки.

5）Широкая адаптируемость

Распределенный анализ подходит для различных задач обработки данных, таких как очистка данных, анализ журналов, построение поискового индекса и т. д.

Короче говоря, это означает несколько копий, механизм отказоустойчивости, параллельную обработку и пригодность для обработки больших данных.

4. Распределенное хранилище

4.1 Определение

Распределите хранилище данных на нескольких физических узлах.,гарантировал, что данныенадежностьиДоступность,Достигнуто лучшеМасштабируемость、Большая емкость и лучшие показатели производительности.

4.2 Особенности

1）Высокая доступность

Пропуски распределенной системы храненияРепликация данных на несколько узлов,Обеспечивает большую надежность и резервирование.,Даже если узел не может отправить,Данные по-прежнему доступны с других узлов.,Гарантированные данные Доступность。

2）согласованность данных

Распределенная система хранения используетСинхронизация репликипротокол согласованностиждатьтехнология,Убедитесь, что при обновлении данных на нескольких узлах,Данные всех узлов в конечном итоге согласованы.

В качестве примера возьмем знакомый онлайн-документ QQ. Когда несколько человек одновременно редактируют один и тот же документ, распределенное хранилище может гарантировать синхронизацию изменений в реальном времени без конфликтов или несоответствий данных.

3）Высокая масштабируемость

5. Управление облачными сервисами

Управление облачными сервисами помогает предприятиям в цифровой трансформации, предоставляя единую платформу управления, которая позволяет предприятиям централизованно управлять и контролировать различные облачные сервисы.

В качестве примера возьмем облачную платформу OpenStack:

IaaSпроход слояOpenStackи другие платформы,для бизнесаПредоставление вычислительных, хранилищных, сетевых и других ресурсов.,в,Компонент keystone отвечает за аутентификацию личности.,Толькоиметь Только авторизованные пользователи могут получить доступ к ресурсам。Компонент nova отвечает за управление вычислительными ресурсами.,Такие как создание виртуальных машин、разрушатьимигрировать。Компонент Cinder отвечает за управление хранилищем.,Обеспечение постоянного хранилища для виртуальных машин.。Нейтронный компонент отвечает за управление сетью.,Реализуйте изоляцию и совместимость виртуальных сетей. Эти компоненты работают вместе,Для предприятий создана гибкая и эффективная инфраструктурная платформа.

например: Taobao во время Double Eleven,проходитьIaaSслоистыйЭластичное расширениеспособность,Успешно справились с проблемой увеличения трафика,Обеспечить плавное развитие бизнеса.

PaaSСлой для разработчиковОбеспечивает интегрированную среду разработки.,Включая базу данных, промежуточное программное обеспечение, инструменты разработки и т. д.,Позволяет разработчикам сосредоточиться на разработке приложений и инновациях.,Нет необходимости заботиться об управлении базовой инфраструктурой.

Например: Возьмем в качестве примера разработку определенного мобильного приложения. Команда разработчиков использовала инструменты разработки и службы баз данных, предоставляемые платформой PaaS, для быстрого создания и запуска мобильного приложения, что значительно сократило цикл разработки приложения.

SaaSУровень предоставляет различные сервисы приложений.,Такие как ERP, система электронной почты и т. д.,Пользователям не нужно устанавливать и поддерживать программное обеспечение.,Все, что вам нужно для доступа и использования этих приложений, — это Интернет.,Снижает затраты на развертывание и обслуживание программного обеспечения.,Позволяет предприятиям быстро получать доступ и использовать новейшие функции программного обеспечения.

например: предприятие развернуло систему ERP по модели SaaS для управления финансовыми, человеческими ресурсами и другими видами деятельности и повышения эффективности работы.

6. Облачная безопасность

существоватьоблачные вычислениясреда,Безопасность данных имеет первостепенное значение. Технология облачной безопасности обеспечивает многоуровневые меры защиты.,нравитьсяШифрование данных、Аутентификация личности、контроль доступаждать,Обеспечьте безопасность корпоративных данных и приложений.

Если взять в качестве примера виртуальное частное облако VPC, оно может предоставить пользователям изолированную частную облачную сетевую среду для обеспечения безопасности пользовательских данных.

2. Многоуровневая архитектура облачных вычислений.

1. Базовая многоуровневая архитектура облачных вычислений.

Три уровня облачных вычислений вместе образуют гибкую, эффективную и масштабируемую систему облачных вычислений. В рамках этой системы предприятия могут больше сосредоточиться на своем основном бизнесе и добиться цифровой трансформации и модернизации.

2. Преимущества послойной технологии

Преимущества послойной технологии в основном отражаются в следующем:

3. Развернуть

1) Какие сейчас основные поставщики облачных услуг?

За рубежом: Amazon Cloud (AWS), Microsoft Cloud (Azure), Google Cloud, IBM Cloud, Red Hat Cloud и т. д.

Внутри страны: Tencent Cloud, Alibaba Cloud, Huawei Cloud, Kingsoft Cloud и т. д.

2) Каковы современные технологии облачных платформ?

Открытый исходный код: OpenStack.

Закрытый исходный код: технологии, разработанные крупными компаниями самостоятельно [на основе docker, k8s и т. д.]

4. Архитектура OpenStack

Общая архитектура OpenStack выглядит следующим образом:

Соответствующие названия служб и описания функций следующие: